В умовах мікрогравітації, наприклад, при перебуванні на МКС, багато звичних речей стають неможливими. Наприклад, не можна взяти кавоварку та налити собі чашку напою, бо рідина не потече в чашку, а почне втікати у вигляді літаючої кульки. Але знання фізики дозволяють все-таки випити філіжанку кави. До Міжнародного дня кави астронавт Європейського космічного агентства (ESA) Саманта Крістофоретті показала, як це відбувається.
Крістофоретті змогла без труднощів випити свій ранковий напій, навіть пролітаючи зі швидкістю 27 600 км/год на висоті 420 км над найближчою кав’ярнею.
Звичайні кавоварки та чайники у космосі не працюють, тому напій постачається космонавтам у готовому вигляді в тюбиках. Космонавти можуть додати гарячу воду у алюмінієвий пакетам, попередньо наповнений ліофілізованою кавою, молоком і цукром.
Хоча все-таки на борту МКС (ISS англійською) була кавоварка: машина ISS-presso була розроблена кавовою компанією Lavazza, і вона провела на борту МКС понад два роки, щоб забезпечити астронавтів свіжою кавою. Проте навіть із вдосконаленою конструкцією ISSpresso каву все одно наливають у пакет для пиття
Але астронавтам не обов’язково пити «з горла» пакету – вони можуть налити напій у спеціально розроблену «космічну чашку». Ця чашка використовує ефект поверхневого натягу рідини та капілярний ефект для утримання рідини та її доставки людині для споживання.
Вчений NASA доктор Марк Вайслогель, який брав участь у розробці чашки, пояснив у блозі: «У космічному кораблі, якщо не розуміти вплив поверхневого натягу, рідини (наприклад, вода, паливо) можуть рознестися практично будь-де. Ось чому в космосі ви побачите лише астронавтів, які п’ють із мішків із соломинками, щоб вони могли повністю згорнути мішок, забезпечивши вихід рідини».
Щоб обійти ці проблеми, NASA розробило чашку, яка використовує геометрію для використання фізики поверхневого натягу.
Торкаючись губами краю чашки, створюється «капілярне з’єднання», втягуючи рідину в рот приблизно так само, як паперовий рушник вбирає воду.
Відправка чашок у космос мала на меті не лише зробити ранок астронавтів приємнішим, а й була частиною серйозної науки. Та сама фізика, яка допомагає наливати каву з чашки до рота, впливає на всі рідини, як на Землі, так і в космосі.
Як пояснює доктор Вайслогель, спостереження за тим, як космічна чаша працює в умовах невагомості, допоможе вченим дізнатися про все: від «отримання останньої краплі палива для ракетного двигуна до доставки ідеальної дози ліків пацієнту».
Експерименти, проведені на космічній чашці, також допоможуть запобігти катастрофам під час майбутніх далеких космічних подорожей, таких як подорож на Марс.
